2.Системы технического зрения. (Схема и способы сегментации) стз
СТЗ представляет собой оптоэлектронный аппаратурный комплекс, предназначенный для автоматизированного контроля качества по внеш виду изделий, а также для управ положением инструмента и самого изделия в процессе его автоматизированной обработки.
Основные функции, выполняемые СТЗ - это получение изображения контролируемого объекта и его распознавание.
Типовая упрощенная схема СТЗ . Осн элементами этой системы явл датчик, с пом
кот яркостное или цветное изобр преобразуется в электрический сигнал, АЦП преобр
этот сигнал в последовательность дискретных кодов, соответствующих элементам
изображения, и процессор, который анализирует эти данные и принимает решения.
1 - объект
контроля; 2 - датчик; 3 - АЦП и кадровое
ОЗУ; 4 - процессор; 5 – сис-ма освещения;
6 -сигнал управления объектом
Датчик обычно представляет собой телевизионную камеру на основе видикона. Распознавание изображений. Осущ процессором
.Процесс обработки изобр контролируемого объекта в СТЗ с целью выделения его
информативных признаков, позволяющих определить «что это за объект» и каково его
состояние (с точки зрения оценки качества), назыв процессом распознавания изобр.
Есть 3 осн метода распознавания изобр, отличающихся уровнем решаемых задач: сегментация изобр; сравнение изображения с эталоном; топографическое распознавание.
Сегментация изображения - это процесс выделения части изобр на уровне фона с
целью выявления определенного информативного признака изображения (обнаружения дефекта, измерение геометрических размеров, и т.д.).
2 спосаба сегментации
изображения: пороговая сегментация и
контурная сегментация
а - пороговый; б - выделение контура; 1 - видеосигнал одной строки;
2 - телевизионный растр; 3 - изображение после пороговой сегментации;
4 - изображение после контурной сегментации
1-ый 1 1-ый Способ основан на том, что
интересующая особенность контролируемой поверхности может оказаться темнее или
светлее фона. Это м б достигнуто соотв освещением контролируемого объекта. Процессор производит сравнение текущей величины видеосигнала U(t), пропорциональной освещённости соотв элемента изображения с некоторым пороговым уровнем сигнала Uпор. Если U(t)>Uпор, то этот элемент изображения обознач светлым пятном на экране видеомонитора и единицей «1» в памяти процессора, если же U(t)<Uпор, то его обозначают темным пятном на экране видеомонитора и «0» в памяти процессора.
Пороговый уровень м б установлен единым для всего распознаваемого изобр. Пороговый метод может быть использован для оценки площади выделенного дефекта.
2-ой - метод обнаружения контура используется тогда, когда требуется найти границу между контролируемым элементом объекта и фоном.Этот метод реализуется с пом процесса измерения скорости изменения величины видеосигнала, соответствующего анализируемому изображению. Математически это осуще путём дифференцирования видеосигнала, а программно - путём вычисления разности амплитуд видеосигнала соседних точек изображения в некоторой окрестности размером, например 3х3 элемента . Данный метод не чувствителен к небольшим изменениям освещённости объекта и может быть использован даже в тех случаях, когда применение непосредственно порогового метода затруднено.